论文题目：基于IPMI标准的BMC服务器远程管理系统的设计与实现
摘要：随着物联网技术的发展,服务器的数量日趋增多,这一趋势对服务器管理的人力和技术造成了极大冲击。传统的服务器管理技术需要大量人力、效率低下且消耗大量资源,在面对规模庞大的服务器集群时显得尤为无力。针对这一问题,本文提出了基于IPMI标准的服务器远程管理系统。BMC芯片是一种嵌入式的采用ARM架构为核心处理器的服务器主板管理控制器,通过移植相应的嵌入式Linux操作系统内核与在操作系统基础上搭建的Web服务器进行服务器管理,并利用IPMI协议与服务器主板上的组件通信。BMC芯片提供了对外接口,使依靠网络的远程管理得以实现。服务器管理软件的用户通过这些接口传输相应的数据帧给BMC芯片,从而通过这种方法以第三方的方式对服务器进行监视并进一步控制。这种管理方法是一种结合了带内和带外管理的新型服务器管理方法。在带内管理上,通过引入KVM的具体实现,使操作智能化、可视化,通过引入Redfish标准,使用户的安全性得到更高的保证;带外管理上,通过BMC芯片完成一种不依赖服务器主机的管理方法,以BMC芯片本身作为中央数据处理核心,保证了带外管理的执行效率和实时性要求。在功耗方面,由于EM2400芯片的处理器基于ARM-v7架构,BMC在功耗方面表现尤为出色,达到国际领先水平。通过本文阐述的各项工作,可以证明这种新式的服务器管理方法简单易学,安全可靠,在服务器管理效率和响应速度方面也有较好表现。若将该种方式推广至工业中的大规模服务器管理场景,只需要数量极少的服务器管理系统使用人员,经过简单培训既可以高效率的管理数量庞大的服务器,适应了服务器智能化、系统化管理的趋势。
关键词：服务器远程管理;基板管理控制器;IPMI协议
学科专业：计算机系统结构
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.3 本文的主要研究工作
1.4 本文的内容安排
第二章 关键技术分析
2.1 IPMI/Redfish规范
2.1.1 IPMI规范的发展
2.1.2 IPMI规范架构
2.1.3 IPMI主要功能
2.1.4 IPMI标准的实现——ipmitool
2.1.5 Redfish标准对IPMI标准的改进和扩展
2.2 I2C总线
2.2.1 I2C的数据传输
2.2.2 I2C的读写流程
2.3 KVM介绍
2.3.1 QEMU-KVM
2.3.2 KVM支持的功能
2.4 本章小结
第三章 服务器远程管理系统设计
3.1 服务器远程管理系统的设计模式
3.2 服务器远程管理系统的硬件设计
3.2.1 国产化板级管理控制芯片EM2400及硬件设备简介
3.2.2 基于热插拔控制器LTC4280的电源控制模块设计
3.2.3 基于高精度温度传感器NST175的主板温度监控模块设计
3.3 服务器远程管理系统的软件设计
3.3.1 基于Open BMC的 u-boot和 linux内核设计
3.3.2 基于Redfish规范的接口登录认证与远程开关机模块设计
3.3.3 基于KVM的远程监控模块设计
3.4 本章小结
第四章 服务器远程管理系统实现与测试
4.1 服务器管理系统环境构建
4.1.1 服务器管理系统硬件环境
4.1.2 服务器管理系统软件开发环境
4.2 服务器远程管理系统实现
4.2.1 引导程序、Linux操作系统内核移植与SPI-FLASH烧录
4.2.2 本地开关机功能实现
4.2.3 温度与电压监控功能实现
4.2.4 远程开关机功能实现
4.2.5 远程KVM功能实现
4.3 服务器远程管理系统测试
4.3.1 BMC芯片性能及基础功能测试
4.3.2 BMC本地开关机功能测试
4.3.3 远程登录功能测试
4.3.4 电压与温度监控功能测试
4.3.5 远程开关机功能测试
4.3.6 远程KVM功能测试
4.4 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 全文总结
5.2 进一步工作
参考文献
致谢